複合式曝氣移動床生物膜反應器的製造方法

2023-05-30 22:06:36 2

複合式曝氣移動床生物膜反應器的製造方法
【專利摘要】本發明公開了複合式曝氣移動床生物膜反應器，包括頂端一側開設有檢修孔的反應器主體，反應器主體的側壁上設置有與反應器主體內腔連通的進水管和出水管，反應器主體內設置有循環導流板，所述循環導流板一側靠近反應器主體內部底端處設置有穿孔管曝氣系統，穿孔管曝氣系統上方設置有微孔曝氣系統，反應器主體內頂部設置有防止懸浮填料浮於反應器內液面之上的反衝洗系統。在傳統移動生物膜反應器的基礎上，對曝氣系統進行改善、升級，並且增加反衝洗系統。通過增加簡單的管道系統，解決了傳統移動床生物膜反應器內部懸浮填料沉積池底、「爬壁」上浮、溶解氧不足等難題，更加完善了移動床生物膜反應器的實際應用。
【專利說明】複合式曝氣移動床生物膜反應器
【技術領域】
[0001]本發明屬於汙水處理領域，涉及一種汙水處理裝置，具體涉及複合式曝氣移動床生物膜反應器。
【背景技術】
[0002]移動床生物膜反應器兼具傳統流化床和生物接觸氧化法兩者的優點，是一種新型聞效的汙水處理方法。具有佔地面積少、有機負荷聞、耐衝擊負荷能力強、出水水質穩定、操作簡單、不會堵塞等優點，雖然其內部填料價格昂貴，但是其所帶來的經濟效益足以補償。
[0003]移動床生物膜反應器因其以上優點，深受汙水處理工作者青睞，但也因以下問題限制了其大量的應用。第一、其內部懸浮填料與水密度近似，會出現經常性懸浮填料上浮；第二、能耗較大、充氧能力差且氧氣利用率不高；第三、傳統工藝會造成部分填料沉積池底或者存在死角，使得池內空間利用率低。

【發明內容】

[0004]本發明為了解決上述技術問題，提供複合式曝氣移動床生物膜反應器，防止懸浮填料上浮、堆積，減少填料浪費。
[0005]本發明是通過以下技術方案來實現:
[0006]複合式曝氣移動床生物膜反應器，包括頂端一側開設有檢修孔的反應器主體，反應器主體的側壁上設置有與反應器主體內腔連通的進水管和出水管，反應器主體內設置有循環導流板，所述循環導流板一側靠近反應器主體內部底端處設置有穿孔管曝氣系統，穿孔管曝氣系統上方設置有微孔曝氣系統，反應器主體內頂部設置有防止懸浮填料浮於反應器內液面之上的反衝洗系統。
[0007]所述的反衝洗系統為穿孔管布水。
[0008]所述的反應器主體內部靠近出水管一側的底部拐角處設置有防沉積隔網。
[0009]所述的穿孔管曝氣系統設置於反應器主體內部靠近進水管的一側。
[0010]所述的反應器主體的檢修孔處設有蓋板。
[0011]所述的進水管和出水管設置於反應器主體側壁的兩側，且進水管高於微孔曝氣系統及出水管設置。
[0012]與現有技術相比，本發明具有以下有益的技術效果:
[0013]複合式曝氣移動床生物膜反應器,在傳統移動生物膜反應器的基礎上，對曝氣系統進行改善、升級，並且增加反衝洗系統。曝氣系統在單獨曝氣系統的基礎上增加為複合曝氣系統即穿孔管曝氣系統和微孔曝氣系統。穿孔管曝氣系統主要功能為增強懸浮填料流化狀態，微孔曝氣系統主要功能為充氧，提供生化系統所需的溶解氧，兩個系統相輔相成，互相補充。穿孔管布水反衝洗系統主要作用是防止懸浮填料上浮、堆積，減少填料浪費。
[0014]本發明同時具有以下有益效果:
[0015](I)能耗降低、效率增加[0016]複合式曝氣移動床生物膜反應器曝氣系統為複合曝氣系統，即穿孔管曝氣系統和微孔曝氣系統，相同條件下複合曝氣系統較之單獨曝氣系統而言效率更高，氧氣利用率更好，即對於同樣的水質水量，複合曝氣系統較單獨曝氣系統更加節省能耗。
[0017](2)反應器內部空間利用率增加
[0018]由於複合式曝氣移動床生物膜反應器為複合曝氣系統，在保證生化系統需要的溶氧量前提下，通過調節兩曝氣系統用氣量的比例，可以通過穿孔曝氣系統加強懸浮填料的流化狀態，避免填料沉積，實現反應器內部空間的高利用率。
[0019](3)簡單的反衝洗系統解決填料上浮
[0020]發明中設計簡單的穿孔管布水反衝洗系統，可以高效的解決移動床生物膜反應器內懸浮填料「爬壁」上浮問題。
[0021](4)運行管理方便、改造便捷
[0022]設計管路簡單，便於在原有系統上進行改造、升級，運行管理方便，只需通過相應閥門，即可實現充氧與攪動功能的相互轉換。
[0023](5)出水水質穩定
[0024]移動床生物膜反應器兼具傳統流化床和生物接觸氧化法兩者的優點，是一種新型高效的汙水處理方法。通過實現該發明解決現有技術不足，可以保證出水水質穩定、達標。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1為本發明提供的複合式曝氣移動床生物膜反應器結構示意圖。
[0026]其中，I為檢修孔；2為進水管；3為穿孔管曝氣系統；4為微孔曝氣系統；5為反衝洗系統；6為懸浮填料；7為循環導流板；8為防沉積隔網；9為出水管；10為反應器主體。
【具體實施方式】
[0027]下面結合具體的實施例對本發明做進一步的詳細說明，所述是對本發明的解釋而不是限定。
[0028]參見圖1，複合式曝氣移動床生物膜反應器，包括頂端一側開設有檢修孔I的反應器主體10，反應器主體10的檢修孔I處設有蓋板，反應器主體10側壁的兩側上設置有與其內腔連通的進水管2和出水管9，且進水管2高於微孔曝氣系統4及出水管9設置，反應器主體10內設置有循環導流板7，所述循環導流板7 —側靠近反應器主體10內部底端處設置有穿孔管曝氣系統3，穿孔管曝氣系統3上方設置有微孔曝氣系統4，所述的穿孔管曝氣系統3設置於反應器主體10內部靠近進水管2的一側；反應器主體10內頂部設置有防止懸浮填料6浮於反應器內液面之上的反衝洗系統5，其中，所述的反衝洗系統5為穿孔管布水。所述的反應器主體10內部靠近出水管9的一側底部設置有防沉積隔網8。其中，檢修孔兼做為該反應器的排氣孔。
[0029]其中，穿孔管曝氣系統3主要功能為改善懸浮填料6的流化性能，防止填料沉積池
。
[0030]穿孔管曝氣系統3設計位置較低，氣泡在上升過程中，由於懸浮填料6在水中的相互碰撞和剪切作用，使空氣氣泡更加細小，增加氧氣的利用效率。
[0031]微孔曝氣系統4主要功能為維持反應器內足夠溶解氧濃度，由於其較高的氧氣利用率，彌補單獨穿孔管曝氣溶氧不足。
[0032]因此，複合曝氣系統較單獨曝氣系統有較高的節能效果。在同樣的曝氣量(即相同的能耗下)，單獨穿孔曝氣不能滿足系統所需溶解氧濃度，單獨微孔曝氣不能滿足懸浮填料達到流化狀態的動力。
[0033]同時，反衝洗系統5能夠很好的解決懸浮填料上浮的問題，定期反衝洗能夠維持懸浮填料在反應器內均勻分布，保持高效處理能力。
[0034]反衝洗系統5為穿孔管布水即可，設備簡單，要求低。處理後水或原水即可作為反衝洗水用，無需專門的設備及水源。
[0035]本發明的工作原理為:
[0036]複合式曝氣移動生物膜生物反應器工作原理是通過向反應器中投加一定數量的懸浮填料，其作用是提高反應器中的生物量及生物種類，從而提高反應器的處理效率。懸浮填料密度接近於水，通過曝氣，與水呈完全混合狀態，通過調節相應閥門調整穿孔曝氣系統和微孔曝氣系統的曝氣量，從而實現懸浮填料在反應器內呈現最佳的流化狀態和微生物所需的溶氧量。由於懸浮填料在水中的碰撞和剪切作用，使空氣氣泡更加細小，增加了氧氣的利用率。另外，每個懸浮填料(載體)內外均具有不同的生物種類，內部生長一些厭氧菌或兼氧菌，外部為好氧菌，這樣每個載體都為一個微型反應器，使硝化反應和反硝化反應同時存在，從而提高了處理效果，使汙水出水達標排放。
[0037]如圖1所示，通過實驗論證得出穿孔曝氣系統3對增加反應器內部懸浮填料6的流化狀態有明顯作用，而且可以實現部分充氧功能。另外穿孔曝氣系統3設計於反應器內循環導流板7—側且低於微孔曝氣系統4的相關管路，適當調整供氣量比例，完全可以實現懸浮填料6在整個反應器內的循環，再結合反應器內部防沉積隔網8的設置，大大增加了反應器的空間利用率。微孔曝氣系統4的主要作用是提供生化系統需要的溶解氧，由於其氧利用效率高，可以大大降低能耗，且其設計於循環導流板7 —側，進一步加強懸浮填料的流動。反衝洗系統5水源水質要求低，可以是原水或者處理後水，其設計於反應器頂部，主要作用是防止懸浮填料6浮於反應器內液面之上，使懸浮填料6不能充分實現其功能。
[0038]傳統移動床生物膜反應器採用單獨穿孔管曝氣系統，存在能耗高、充氧能力差、氧氣利用率低等不足，另外，其主體構成——懸浮填料經常出現上浮、沉底等問題，不能充分發揮其應有的功能，一方面造成填料的浪費，另一方面造成能耗增加。本發明為一種可節約能耗的高效汙水處理設備，該設備在傳統移動床生物膜反應器的基礎上，採用兩套曝氣系統和一套反衝洗系統。兩套曝氣系統分別為:穿孔管曝氣和微孔曝氣。穿孔管曝氣的主要作用加強懸浮填料的流化狀態，防止沉積於池底；微孔曝氣的主要作用是充氧，其對氧氣的利用效率高，避免單獨穿孔管曝氣系統溶解氧不足的問題。移動床生物膜反應器內部的懸浮填料會出現經常性「爬壁」上浮，本發明中設計頂部穿孔管布水反衝洗系統可以很好的解決這一難題。本發明通過增加簡單的管道系統，解決了傳統移動床生物膜反應器內部懸浮填料沉積池底、「爬壁」上浮、溶解氧不足等難題，更加完善了移動床生物膜反應器的實際應用。
[0039]本發明改善反應器內部懸浮填料6的流化性能和提高反應器內溶解氧濃度，增加反應器內部有限空間的充分利用和汙水的高效處理且該反應器設備構造簡單，效果明顯。
[0040]本發明通過設計簡單的管道系統，成功克服了移動床生物膜反應器溶氧不足、懸浮填料流動性差、反應器空間利用率低等難題，充分發揮移動床生物膜反應器的優點，提高出水水質，並且大大降低能 耗,節省運行成本。
【權利要求】
1.複合式曝氣移動床生物膜反應器，其特徵在於，包括頂端一側開設有檢修孔(I)的反應器主體(10)，反應器主體(10)的側壁上設置有與反應器主體(10)內腔連通的進水管(2)和出水管(9)，反應器主體(10)內設置有循環導流板(7)，所述循環導流板(7) —側靠近反應器主體(10)內部底端處設置有穿孔管曝氣系統(3)，穿孔管曝氣系統(3)上方設置有微孔曝氣系統(4)，反應器主體(10)內頂部設置有防止懸浮填料(6)浮於反應器內液面之上的反衝洗系統(5)。
2.根據權利要求1所述的複合式曝氣移動床生物膜反應器，其特徵在於，所述的反衝洗系統(5)為穿孔管布水。
3.根據權利要求1所述的複合式曝氣移動床生物膜反應器，其特徵在於，所述的反應器主體(10)內部靠近出水管(9) 一側的底部拐角處設置有防沉積隔網(8)。
4.根據權利要求1所述的複合式曝氣移動床生物膜反應器，其特徵在於，所述的穿孔管曝氣系統(3)設置於反應器主體(10)內部靠近進水管(2)的一側。
5.根據權利要求1所述的複合式曝氣移動床生物膜反應器，其特徵在於，所述的反應器主體(10)的檢修孔(I)處設有蓋板。
6.根據權利要求1所述的複合式曝氣移動床生物膜反應器，其特徵在於，所述的進水管(2)和出水管(9)設置於反應器主體(10)側壁的兩側，且進水管(2)高於微孔曝氣系統(4)及出水管(9)設置。.
【文檔編號】C02F3/08GK103466787SQ201310424607
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月17日 優先權日:2013年9月17日
【發明者】李志華, 楊紅亮 申請人:西安綠標水環境科技有限公司